[发明专利]一种面向非线性能效隶属特性的组网雷达任务规划方法

说明书

本发明公开了一种面向非线性能效隶属特性的组网雷达任务规划方法，涉及多功能组网雷达技术，特别涉及多功能组网雷达的任务规划技术。本发明根据雷达任务周期的默认值为各个雷达时间轴确定出不同的槽宽和总周期，使得各雷达更适合规划给定的任务；将雷达任务分组到与其周期最接近的雷达时间轴上，保证雷达任务执行效果达到最好，丢弃率最小，雷达时间轴占空比最大，充分发挥多功能组网雷达的优势，提高雷达资源利用率。

技术领域

本发明涉及多功能组网雷达技术，特别涉及多功能组网雷达的任务规划技术。

背景技术

所谓雷达任务规划就是将给定的雷达任务集合分配给特定的某个或多个雷达去执行。

随着现代科学和技术的发展，作战平台面临的威胁日益增多，其工作的电磁环境也日渐复杂，作战平台不得不配备越来越多的电子设备。尤其是机动平台，如飞机、舰船等都必须同时装备多种雷达，以应对侦查、干扰、探测等不同任务。电子设备的增加不但要消耗大量的能源，占据更多的空间，而且削弱了作战平台的机动能力，增加了雷达目标反射面积，降低了现代电磁环境中武器装备系统的抗干扰能力和作战效能。随着一体化电子技术的发展，可将多种雷达天线功能综合到一个天线孔径中，进行孔径共享，实现了多功能雷达。

然而，传统的单站多功能雷达由于受到隐身目标、反辐射导弹、低空目标以及综合电子干扰的威胁，很难在现代电子战中出色的完成任务。与单站多功能雷达相比，多功能组网雷达可以利用空间分布的多样性显著地提高目标探测和信息获取的性能。因此，对多功能组网雷达的研究受到了越来越多的关注。

由于要处理更多更复杂的任务，因此针对多功能组网雷达，必须要有一个有效的任务规划方案才能够充分提高雷达资源的利用率，凸显多功能组网雷达在电子战中的优势。对于在不同环境下的雷达任务规划问题，已经有许多文章进行了研究。比如，文献“Cylic task scheduling for multifunction radar,IEEETrans.Autom.Sci.Engr.vol.9,pp.529–537,Jul.2012.”中，在对雷达任务进行规划的过程中，将任务的驻留时间进行适当压缩，以便于将更多的任务规划在同一个多功能雷达上，并利用隶属度函数量化驻留时间压缩对任务执行效能的影响。但是此方法中采用的是线性隶属度函数，即任务的隶属度与任务驻留时间为线性关系，然而，任务的执行效果与驻留时间的关系复杂，线性隶属度函数形式单一，没有足够的适用性，因此，研究面向非线性能效隶属特性的雷达任务规划方法。

发明内容

本发明解决了现有技术中任务的执行效果与驻留时间的关系复杂，线性隶属度函数形式单一，没有足够的适用性的问题，改进设计了一种面向非线性能效隶属特性的多功能组网雷达任务规划方法。

本发明的技术方案是：建立雷达任务模型，利用非线性隶属度函数对雷达任务执行效能与驻留时间之间的关系进行描述，对雷达任务的周期进行预处理，利用驻留时间压缩的方法将参数不同任务规划到雷达时间轴上，被压缩的任务及压缩程度取决于任务的隶属度函数，从而实现发明目的。因而本发明技术方案为一种面向非线性能效隶属特性的组网雷达任务规划方法，该方法包括：

步骤1：建立非线性能效隶属特性的雷达任务模型；

步骤1.1：雷达发射电磁波对目标进行照射，电磁波经过目标的反射后，反射回雷达并被接收，雷达通过回波特性获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度信息；雷达任务中的发射脉冲、等待、接收脉冲过程，如图1所示；首先定义：n为任务序号，t_n为雷达任务中发射脉冲的持续时间长度，w_n为等待脉冲的时长，r_n为接收脉冲的时间窗长度；在雷达工作过程中，以上三个时间长度均被某一个任务占用，因此可将任务的发射时间、等待时间、接收时间窗长度作为一个整体进行考虑，并将其定义为任务的驻留时间d_n，即任务执行一次占用的雷达时间轴长度，且d_n满足：